第一章組成細(xì)胞的分子教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載2011 必修 1分子與細(xì)胞復(fù)習(xí)知識梳理第一單元細(xì)胞的分子組成2011 考試說明對考察內(nèi)容與學(xué)習(xí)要求的闡述內(nèi)容等級水和無機鹽的作用A糖類的種類和作用B脂質(zhì)的種類和作用A蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能B核酸的結(jié)構(gòu)和功能A檢測生物組織中還原B糖、脂肪和蛋白質(zhì)學(xué)習(xí)要求說出水在細(xì)胞中的存在形式和作用說出無機鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用說出糖類的組成元素說明糖類的種類認(rèn)同糖類是主要的能源物質(zhì)說出脂質(zhì)的種類及組成元素舉例說出脂質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)良好的貯能物質(zhì)說出蛋白質(zhì)的元素組成說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點簡述氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，認(rèn)同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系關(guān)注蛋白質(zhì)研究的新進展

2、說出核酸的元素組成說明核酸的基本結(jié)構(gòu)和種類認(rèn)同核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)， 在生物體的遺傳、 變異和蛋白質(zhì)的生物合成過程中具有極其重要的作用簡述檢測核酸的實驗原理，觀察 DNA 和 RNA 在細(xì)胞中的分布簡述鑒定蛋白質(zhì)的實驗原理，嘗試檢測組織中的蛋白質(zhì)的一般方法簡述鑒定脂肪的實驗原理，嘗試生物組織中脂肪的檢測方法簡述鑒定還原糖的實驗原理，嘗試組織中還原糖的檢測方法教材中對應(yīng)章節(jié)知識梳理第二章細(xì)胞的化學(xué)組成第一節(jié)細(xì)胞中的原子和分子一、組成細(xì)胞的化學(xué)元素1、種類 ：組成生物體的元素中，C、 H、 O、 N、 P 等元素的質(zhì)量占全部元素的98%。人教版大量元素： C 、 H、 O、 N、 P、

3、S、 K 、 Ca 、 Mg 等微量元素： Fe、 Mn 、 Zn 、 Cu 、 B、Mo 等注意：（ 1）細(xì)胞組成中最多的四種元素是C、 O 、H 、 N ，其中基本元素是C。（ 2）人體細(xì)胞組成中的主要元素，鮮重：O>C>H>N ；干重： C>O>N>H（ 3）無論是大量元素還是微量元素，都是生物體 必需 的元素， 對于維持生物體的生命活動起著非常重要的作用。2、作用組成多種多樣的化合物 進而構(gòu)成細(xì)胞，如核酸、蛋白質(zhì)等。影響生物體的生命活動 ，如缺硒導(dǎo)致患克山病。3、研究意義（課標(biāo)要求）（ 1）生物界與非生物界的統(tǒng)一性組成生物體的化學(xué)元素，在無機自然界都

4、可以找到 ，沒有一種元素是生物體特有的。學(xué)習(xí)必備歡迎下載生命起源于非生物界；生物界和非生物界都是由化學(xué)元素組成的；組成生物體的化學(xué)元素是從無機自然界中獲取的；組成生物體的基本元素可以在生物界和非生物界之間反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動；生物界和非生物界都遵循能量守恒和轉(zhuǎn)化定律。（ 2）生物界與非生物界的差異性：組成生物體的化學(xué)元素在生物體和自然界中含量 相差很大 ；生物體有選擇地從無機自然界中獲取組成自身的物質(zhì)；無機自然界中的各種化學(xué)元素不能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，只有在活的有機體中，各種化學(xué)元素有機地結(jié)合在一起，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。二、細(xì)胞中的無機化合物：包括水和無機鹽（一）水：1、含量： 占細(xì)胞總重量的60%

5、-90% ，（人教版是60%-95% ）是活細(xì)胞中含量最多 的物質(zhì)。2、存在形式 ：自由水 和結(jié)合水自由水 ：細(xì)胞中絕大部分的水以游離形式存在，可以自由流動 ，叫做自由水。結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合 的水。3、功能自由水：細(xì)胞內(nèi)的 良好溶劑 ；參與細(xì)胞內(nèi)的許多生化反應(yīng) ；運送 營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物；維持細(xì)胞的 形態(tài)，保證代謝的正常進行。從生物體的水平上闡述：為細(xì)胞生活提供液體環(huán)境 ；具有較大的比熱和汽化熱，是生物體的溫度調(diào)節(jié)劑 。結(jié)合水： 是細(xì)胞結(jié)構(gòu) 的重要組成成分。4、轉(zhuǎn)化：（ 1）自由水結(jié)合水在代謝 旺盛的細(xì)胞中， 自由水 的含量一般較多；在環(huán)境條件惡劣（如低溫 、干旱 、鹽漬 ）時，

6、結(jié)合水 的含量增多，使植物的抗逆性 增強，以適應(yīng)不良環(huán)境。（ 2）應(yīng)用：種子的貯存：曬干種子是為了減少自由水 含量，降低種子的代謝，延長種子壽命。低溫環(huán)境下減少 （填增加或減少）花卉澆水，可以提高花卉對低溫的抗性。（二）無機鹽1、存在形式：主要以 離子 形式存在。2、含量： 占細(xì)胞鮮重1%-1.5%。（人教版）3、功能合成有機物及某些特殊生理功能物質(zhì)的原料。如： Mg 2+是合成 葉綠素 的原料、 PO43-是合成 ATP 、磷脂 和核苷酸 的原料、 Fe2+ 是合成 血紅蛋白的原料、 I -是合成 甲狀腺激素 的原料。維持細(xì)胞和生物體的生命活動 。（人教版）如：哺乳動物血液中Ca2+濃度過低

7、會出現(xiàn)肌肉抽搐 （人教版）、過高會出現(xiàn) 肌肉乏力 現(xiàn)象等；2+2+失去綠色直至干枯壞死。維持細(xì)胞的酸堿平衡 。-3-2+2+如：酸性（ HCO3、 PO4 等）、堿性（ Ca 、 Mg 等）離子的適當(dāng)配合等具有緩沖作用。學(xué)習(xí)必備歡迎下載調(diào)節(jié) 滲透壓 ，維持細(xì)胞的形態(tài)和功能。（必修 3）+注：滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力，單位體積中溶質(zhì)微粒的第二節(jié)細(xì)胞中的生物大分子數(shù)目 越多，滲透壓越大。一、生物大分子的基本骨架碳原子之間可以以單鍵、雙鍵或三鍵相結(jié)合，形成不同長度的鏈狀 、分支鏈狀 或環(huán)狀 結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為有機物的碳骨架 。生物大分子以碳鏈為骨架。多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子，都

8、是由許多基本組成單位（單體）連接而成的，這些生物大分子又稱為單體的多聚體。每個單體都是由若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。正是由于碳原子在組成生物大分子中的作用，科學(xué)家才說“碳是生命的核心元素”，“沒有碳，就沒有生命”。（人教版）二、細(xì)胞中重要的有機化合物（一）糖類1、元素組成：由 C 、 H 、 O 3 種元素組成。2、種類概 念種 類分 布主要功能核糖五碳糖C5H 10O5核糖、脫氧核糖、組成 核酸的物質(zhì)脫氧核糖單糖不能 水解的糖葡萄糖 動植物細(xì)C5H 10O4胞都有六碳糖葡萄糖、果葡萄糖 是細(xì)胞生命活動C6H 12O6 糖、半乳糖所需要的主要能源物質(zhì)二糖水解

9、后能夠生成蔗糖植物 細(xì)胞麥芽糖C12H22O11二分子單糖的糖乳糖動物 細(xì)胞水解后能夠生成淀粉植物 細(xì)胞中的儲能物質(zhì)纖維素植物 細(xì)胞植物 細(xì)胞壁 的基本組成多糖許多個單糖分子成分的糖糖原動物 細(xì)胞動物 細(xì)胞中的儲能物質(zhì)3：轉(zhuǎn)化關(guān)系：水解二糖或多糖單糖脫水縮合1 蔗糖 1 葡萄糖 +1 果糖1麥芽糖 2 葡萄糖1 乳糖 1 葡萄糖+1半乳糖1 淀粉 麥芽糖 葡萄糖1 纖維素 纖維二糖 葡萄糖1 糖原 葡萄糖4、功能：主要功能： 是生物體維持生命活動的主要能量 來源。是生物體重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。其他功能： 糖類與蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合形成的復(fù)雜化合物能參與細(xì)胞識別 ，細(xì)胞間 物質(zhì)運輸 和免疫功能 的調(diào)節(jié)等生

10、命活動。5【實驗】糖類的鑒定：（ 1）淀粉的鑒定淀粉+碘液藍色（ 2）生物組織中還原糖的鑒定原理還原性糖+斐林試劑50-65水浴加熱磚紅色 沉淀2min(單糖、麥芽糖和乳糖 )注：斐林試劑的使用：學(xué)習(xí)必備歡迎下載成分： 0.1g/mL NaOH 溶液（甲液）、0.05g/mL CuSO4 溶液（乙液）使用： 混合 （甲液 2mL ，乙液 4-5滴）（人教版： 等量 ）后使用，且 現(xiàn)配現(xiàn)用 。條件： 隔水加熱 （人教版： 50-60水浴加熱 ）過程 （人教版）選材： 含糖量（還原糖）較高 、白色或 近于白 色的植物組織制備組織樣液：制漿 過濾（用一層紗布） 取液呈色反應(yīng)： 取 2mL 組織樣液，

11、向試管中加入1mL 剛配制的斐林試劑，并放入盛有水的大燒杯中加熱約2min 。結(jié)果與結(jié)論：試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明組織樣液中有可溶性還原糖（溶液顏色的變化過程為：淺藍色 棕色 磚紅色 ）50-65溫（二）脂質(zhì)1、元素組成：主要由 C、 H 、 O組成，有些還含N、 P等2、分類： 脂肪 、類脂 （如磷脂）、固醇（如膽固醇、性激素、維生素D等）。不同的脂質(zhì)在化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)上有很大差異，但共同的特性是通常都不溶于水。（人教版：而溶于脂溶性有機溶劑，如丙酮、氯仿、乙醚等。）3、功能：脂肪：細(xì)胞代謝所需能量的主要儲存形式。類脂中的磷脂：是構(gòu)成生物膜 的重要物質(zhì)，所有細(xì)胞都含有磷脂。（人教版：是構(gòu)

12、成細(xì)胞膜的重要成分，也是構(gòu)成細(xì)胞器膜 的重要成分。 在人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆種子中含量豐富。）固醇類：在細(xì)胞的營養(yǎng)、調(diào)節(jié)和代謝中具有重要功能。膽固醇：構(gòu)成細(xì)胞膜 的重要物質(zhì)，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸。（人教版）性激素：促進人和動物生殖器官 的發(fā)育以及 生殖細(xì)胞 的形成。（人教版）維生素 D：能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷 的吸收。（人教版）腎上腺皮質(zhì)激素：控制糖類 和無機鹽 的代謝，增強機體的防御功能。（必修 3）+4、【實驗】脂肪的鑒定原理：脂肪+ 蘇丹染液橘黃色脂肪+ 蘇丹染液紅色過程：（人教版）方法一：花生種子勻漿+ 3 滴蘇丹染液 橘黃色方法二：取材： 花生種子（浸

13、泡） ，去掉種皮切片： 用刀片在花生子葉橫斷面上平行切下若干薄片制片： 選取最薄的切片在切片上滴2-3 滴蘇丹染液（染色3min）去浮色（ 1-2 滴體積分?jǐn)?shù)50%的酒精溶液）制成臨時裝片（吸去酒精，加1 滴蒸餾水，蓋上蓋玻片）觀察： 先用 低倍 鏡觀察，再用高倍 鏡觀察結(jié)果與結(jié)論：視野中有被染成橘黃色 的脂肪顆粒，說明有脂肪存在。（三）蛋白質(zhì)1、元素組成：除C 、 H 、 O、 N外，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有S2、含量： 細(xì)胞中含量 最多 的有機物。3、基本組成單位：氨基酸（ 1）氨基酸的種類：組成蛋白質(zhì)的氨基酸約 20種。人教版： 將氨基酸分為兩類：學(xué)習(xí)必備歡迎下載非必需氨基酸：人體細(xì)胞可以合成

14、的。（ 12種）必需氨基酸：人體細(xì)胞不能合成，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸。中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，格外注重其含量。（ 8種）評價食物（ 2）氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：。（ 3）氨基酸的判斷： 同時有 氨基和羧基至少有一個氨基和一個羧基連在同一個 碳原子上。（組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的區(qū)別：R 基的不同）4形成： 許多氨基酸分子通過脫水縮合 形成肽鍵（ -CO-NH- ）相連而成肽鏈，多條肽鏈折疊 形成有具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)二肽：由 2個氨基酸分子組成的肽鏈。多肽：由 n（ n3）個氨基酸分子以肽鍵相連形成的肽鏈。盤曲蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因：組成蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸的種類 、數(shù)目 、排列順

15、序 的不同；構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目 、空間結(jié)構(gòu) 不同5計算：（ 1）有關(guān)氨基酸脫水縮合反應(yīng)的計算一個蛋白質(zhì)分子中肽鍵數(shù) （脫去的水分子數(shù)）氨基酸數(shù) 肽鏈條數(shù) 。一個蛋白質(zhì)分子中至少含有氨基數(shù) （或 羧基數(shù) ） =肽鏈條數(shù)蛋白質(zhì)分子量= 氨基酸數(shù) ×氨基酸平均分子量脫去的水分子數(shù)×18（注意：有時還要考慮肽鏈之間形成化學(xué)鍵導(dǎo)致的分子量的減少）（ 2）氨基酸數(shù)目與相應(yīng)的DNA 和 mRNA 片段中堿基數(shù)目的關(guān)系=DNA （基因）堿基數(shù)6mRNA堿基數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)31注意： 以上方法算出的DNA中堿基數(shù)是 “至少 ”數(shù)目，原因是DNA 中有的片段是無效片段，不能轉(zhuǎn)錄出mRN

16、A ；在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄出的mRNA 中有終止密碼子，終止密碼子不決定氨基酸。所以， DNA 或基因上堿基數(shù)比蛋白質(zhì)中氨基酸6 倍多。6功能：（ 1）結(jié)構(gòu) 功能：細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂構(gòu)成，還有各種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。（人教版：許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，如羽毛、頭發(fā)、肌肉、蛛絲等的成分主要是蛋白質(zhì)。）（ 2）調(diào)控（節(jié)） 功能：如激素等能調(diào)節(jié)、控制細(xì)胞的生長、分化、遺傳信息的表達。（ 3）催化 功能：如酶。（ 4）運輸（載體） 功能：如載體蛋白，血紅蛋白運輸氧氣，脂蛋白將脂質(zhì)從肝運輸?shù)缴眢w其他部位。（ 5）信息傳遞 功能：（人教版）如胰島素與細(xì)胞表面的受體

17、結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞的糖代謝等。（ 6）免疫 功能：如抗體。小結(jié)：蛋白質(zhì)的功能還有很多。可以說， 一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的 主要承擔(dān)者 。（人教版）7蛋白質(zhì)研究的新進展：8、【實驗】蛋白質(zhì)鑒定原理： 蛋白質(zhì)+ 雙縮脲試劑 紫 色注：雙縮脲試劑的使用：成分： 0.1g/mL NaOH 溶液、 0.01g/mL CuSO4 溶液、（A 液）（ B液）學(xué)習(xí)必備歡迎下載使用： 分開 使用，先加 1mL 0.1g/mL NaOH 溶液，再加 4滴 0.01g/mL CuSO4 溶液。條件：（不需要隔水加熱）過程 （人教版）選材與制備：鮮肝提取液或黃豆?jié){濾液呈色反應(yīng)： 取 2mL 組織樣液

18、，向試管中加入 1mL 雙縮脲試劑 A 液1ml 并搖勻，再加入雙縮脲試劑 B液 4滴并搖勻，組織樣液變成紫色。結(jié)論： 組織樣液中存在蛋白質(zhì)。（四）核酸1、元素組成：由C 、 H 、 O、 N、 P 5種元素構(gòu)成2、基本單位：核苷酸（由一分子磷酸、一分子 五碳糖 、一分子 含氮堿基 組成 ）1分子磷酸脫氧核苷酸1分子脫氧核糖（ 4種）1分子含氮堿基（ A 、 T 、G、 C）1分子磷酸核糖核苷酸1分子核糖（ 4種）1分子含氮堿基（ A 、 U 、G、C）3、種類： 脫氧核糖核酸（ DNA ）和核糖核酸 （ RNA ）類別核酸DNA （脫氧核糖核酸）RNA （核糖核酸）基本單位核苷酸脫氧核糖 核

19、苷酸（ 4種）核糖 核苷酸（ 4種）堿基A （腺嘌呤）、 G（鳥嘌呤）、 C（胞嘧啶）化學(xué)T （胸腺嘧啶）U（尿嘧啶）成分五碳糖脫氧核糖核糖磷酸磷酸分布主要分布在 細(xì)胞核 中（在 線粒體主要分布在 細(xì)胞質(zhì) 中（在 線粒體 和葉綠和葉綠體 中有少量存在）體中有少量存在）結(jié)構(gòu)一般由 兩條脫氧核苷酸長鏈盤一般是 一條核糖核苷酸長鏈旋成 雙螺旋 結(jié)構(gòu)（單鏈 RNA 不穩(wěn)定，易發(fā)生 突變 ）功能絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)某些病毒的遺傳物質(zhì)4、生理功能：DNA分子的 4 種核苷酸分子不同的組合或序列 構(gòu)成了成千上萬種基因， 這些基因編碼著不同的 遺傳信息 ，指導(dǎo)和控制著生物體的形態(tài)、 生理和行為等多種性狀的表達和變化。同時， DNA分子也通過精細(xì)準(zhǔn)確的自我復(fù)制 ，為生物將其遺傳特性傳遞 給下一代提供了最基本的分子基礎(chǔ)。核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶 遺傳信息 的物質(zhì)，在生物體的 遺傳、變異 和蛋白質(zhì)的生物合成 中具有極其重要的作用。 （人教版）學(xué)習(xí)必備歡迎下載5、生物體中DNA 和 RNA 比較：細(xì)胞生物（真核、原核）非細(xì)胞生物（病毒）核酸DNA 和 RNA只有 DNA只有 RNA遺傳物質(zhì)DNADNARNA舉例細(xì)菌、真菌、動物、植物等大多數(shù)噬菌體煙草花葉病毒、 SARS